電液比例控制試驗(yàn)機(jī)主機(jī)的改造

　　千斤頂電液比例控制試驗(yàn)機(jī)的主機(jī)為立式框架結(jié)構(gòu)，選用二立柱結(jié)構(gòu)，二立柱支撐上下兩個(gè)合架。液壓缸坐在上臺(tái)架上，下臺(tái)架兩側(cè)有兩塊焊接鋼板支撐，下臺(tái)架下面放有整個(gè)油源。這種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、美觀，符合經(jīng)濟(jì)性要求。 
　　在機(jī)器（或儀器）中支承或容納零件或部件的構(gòu)件稱之為機(jī)架。 
　　1.機(jī)架設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則及要求 
　　1.1機(jī)架設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 
　　機(jī)架正常工作的前提主要應(yīng)保證剛度、強(qiáng)度及穩(wěn)定性。 
　　1.1.1剛度 
　　評(píng)定大多數(shù)機(jī)架工作能力的主要準(zhǔn)則是剛度。在機(jī)床中剛度決定著機(jī)床生產(chǎn)效率和產(chǎn)品精度；在齒輪減速器中，箱體的剛度影響了齒輪的工作性能和嚙合精度；機(jī)架剛度直接鋼板的精度和質(zhì)量。 
　　1.1.2強(qiáng)度 
　　在機(jī)械零件的設(shè)計(jì)中，即使是承受應(yīng)變力的零件，在按疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)的同時(shí)，還需要根據(jù)受載過程中作用次數(shù)很少而數(shù)值很大的峰值載荷做靜應(yīng)力強(qiáng)度校核。 
　　1.1.3穩(wěn)定性 
　　機(jī)架受壓彎結(jié)構(gòu)及受壓結(jié)構(gòu)都存在不穩(wěn)定的問題。機(jī)架穩(wěn)定是保證機(jī)架正常工作的前提，必須加以校核。 
　　1.1.4對(duì)于機(jī)床、儀器等精密機(jī)械還應(yīng)考慮熱變形。 
　　熱變形將直接影響機(jī)架原有精度，從而使產(chǎn)品精度下降。 
　　1.2 機(jī)架設(shè)計(jì)的基本要求 
　　a.在機(jī)架強(qiáng)度和剛度的符合要求的前提下，重量應(yīng)要求輕、成本低。 
　　b.抗振性能好。 
　　c.噪聲小。 
　　d.熱變形不能影響精度。 
　　e.結(jié)構(gòu)合理要，加工工藝性能要好，便于機(jī)架零件的加工。 
　　f.機(jī)架的結(jié)構(gòu)便于安裝調(diào)試與維修。 
　　g.導(dǎo)軌面受力合理、耐磨性良好。 
　　h. 造型好。 
　　2.機(jī)架的材料 
　　材料的選用，主要是根據(jù)機(jī)架的使用要求。多數(shù)機(jī)架形狀較復(fù)雜，故一般采用鑄造。由于鑄鐵的鑄造性能好、價(jià)廉和吸振能力強(qiáng)，所以應(yīng)用zui廣。 
　　經(jīng)分析，鑄鐵符合千斤頂試驗(yàn)機(jī)機(jī)架的設(shè)計(jì)要求。 
　　3.機(jī)架的彎矩圖 機(jī)架受力如圖3-1（a）所示 
　?。?/font>1）由靜力平衡方程 （3-1） 
　　得 見圖3-1（b） 
　?。?/font>2）畫出豎直方向彎矩圖 
　　將B點(diǎn)定為原點(diǎn)則： 
　　0<x
　　l/2<x
　　同時(shí)豎直桿AB，CD也受到彎矩，彎矩圖如圖3-1（C）所示。 
　　將以上各彎矩圖以代數(shù)和的形式疊加后如圖3-1（f）所示，由此可得P點(diǎn)彎矩zui大。 
　　4.立柱的設(shè)計(jì) 
　　立柱是支架的承壓機(jī)構(gòu)，它長(zhǎng)期處于高壓受力狀態(tài)，它除應(yīng)具有合理的工作阻力和可靠地工作特性外，還必須有足夠的抗壓、抗彎強(qiáng)度、良好的密封性能，結(jié)構(gòu)要簡(jiǎn)單，并能適應(yīng)機(jī)架的工作要求。 
　　立柱主要參數(shù)確定 支架承受的理論支護(hù)阻力 （3-4） 
　　式（3-4）中： 
　　—支架的理論支護(hù)阻力，KN 
　　—支護(hù)面積 
　　—支護(hù)強(qiáng)度 
　　立柱的長(zhǎng)度=試驗(yàn)空間+橫梁厚度+工作臺(tái)厚度+余量 =800+180+120+200 =1300mm
　　立柱直徑暫取 
　　立柱的伸長(zhǎng)度 
　　桿部螺紋采用M56×2的螺紋 
　　5.橫梁的設(shè)計(jì) 
　　橫梁兩端分別受力100KN，長(zhǎng)a暫取980mm，寬b暫取160mm，高h暫取180mm，取 ，材料為Q23，彎曲許用應(yīng)力，（3-5）由式（3-5）可得 故滿足強(qiáng)度要求 1.6工作臺(tái)的設(shè)計(jì) 工作臺(tái)尺寸的確定和工作臺(tái)與橫梁中心部位彎曲zui大： a暫取21 b暫取1200mm，高h暫取120mm，取，材料為Q23，彎曲許用應(yīng)力 （3-5） 
　　帶入數(shù)值得： 
　　故滿足強(qiáng)度要求 
　　二、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 
　　1.千斤頂受力分析 （4-1） 
　?。?/font>4-2） 
　　（4-3） 
　　根據(jù)螺旋傳動(dòng)公式： （4-4） （其中 為螺桿中徑 為螺桿升角 為當(dāng)量摩擦角 ） 
　　得 
　　取 f=0.15 
　　則 
　　所以 
　　2.選擇電動(dòng)機(jī) 
　　首先確定千斤頂升起的速度不能太快，初步確定螺桿的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)為60r，所需要的電動(dòng)機(jī)輸出功率為 
　　初步確定選用臺(tái)州市通宇變速機(jī)械有限公司出產(chǎn)的R系列斜齒輪減速機(jī)，型號(hào)為R37FY801—4M1。 
　　3.聯(lián)軸器的選擇 
　　聯(lián)軸器屬于機(jī)械通用零部件范疇，聯(lián)軸器主要用來連接軸與軸，以傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)與轉(zhuǎn)矩，在高速重載的動(dòng)力傳動(dòng)中，有些聯(lián)軸器還有緩沖、減振和安全裝置的作用。 
　　根據(jù)軸孔直徑選用YL4凸緣式聯(lián)軸器（GB5843—86），該聯(lián)軸器不具備徑向、軸向和角向補(bǔ)償功能，剛性好，傳遞扭矩大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，維護(hù)簡(jiǎn)便，適用于兩軸對(duì)中角度良好的一般軸系傳動(dòng)。 
　　4.浮動(dòng)油缸的選擇 
　　液壓缸在液壓系統(tǒng)中的作用是將液壓能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能，使機(jī)械實(shí)現(xiàn)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)或小于360度的往復(fù)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。利用其特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)前面所選電動(dòng)機(jī)的固定，使其既能在動(dòng)載試驗(yàn)中通過聯(lián)軸器，傳遞到雙向螺紋后在動(dòng)載上升過程中實(shí)現(xiàn)電機(jī)的固定，防止其振動(dòng)，又能在靜載試驗(yàn)中代替人力，使其改變支撐高度。 
　　油缸所受的外力主要來自于減速機(jī)電機(jī)大體估計(jì)其產(chǎn)生的力F=2000N. 
　　初算油缸面積 A= （4-7） 
　　設(shè)備zui大工作壓力 就基本上為系統(tǒng)小泵工作壓力28Mpa 
　　得A=7.14cm2 ，A= /4，D=9.54cm